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項(xiàng)目名稱:南京市歷史文化資源數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用研究

申請(qǐng)人姓名及聯(lián)系方式:張明zhangming@

所屬單位:南京大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院

申報(bào)日期:2023年10月26日

項(xiàng)目類別:應(yīng)用研究

二.項(xiàng)目摘要

本項(xiàng)目聚焦南京市豐富的歷史文化資源,旨在構(gòu)建一套數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用體系,以應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)保護(hù)方式面臨的挑戰(zhàn)。南京市作為歷史文化名城,擁有大量非物質(zhì)文化遺產(chǎn)、歷史建筑和文物古跡,但現(xiàn)存保護(hù)手段多為靜態(tài)記錄,缺乏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與智能管理能力。項(xiàng)目將采用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù),整合遙感影像、三維激光掃描、紅外熱成像等先進(jìn)手段,建立高精度文化資源數(shù)據(jù)庫。通過引入深度學(xué)習(xí)與知識(shí)圖譜,實(shí)現(xiàn)文化資源的智能識(shí)別、分類與關(guān)聯(lián)分析,并開發(fā)基于時(shí)空大數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)評(píng)估資源保存狀態(tài)。項(xiàng)目將重點(diǎn)研究歷史建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型,結(jié)合城市大數(shù)據(jù)平臺(tái),構(gòu)建文化遺產(chǎn)智能導(dǎo)覽與虛擬體驗(yàn)系統(tǒng),提升公眾參與度和保護(hù)意識(shí)。預(yù)期成果包括一套完整的數(shù)字化保護(hù)技術(shù)方案、一個(gè)可推廣的智能應(yīng)用平臺(tái)原型,以及相關(guān)領(lǐng)域的研究報(bào)告和專利。本項(xiàng)目的實(shí)施將有效提升南京市文化遺產(chǎn)保護(hù)的科學(xué)化、智能化水平,為同類城市提供示范,同時(shí)推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)與創(chuàng)新。

三.項(xiàng)目背景與研究意義

1.研究領(lǐng)域現(xiàn)狀、存在的問題及研究的必要性

南京市作為國家級(jí)歷史文化名城,擁有超過2500年的建城史,積淀了極為豐富的物質(zhì)與非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。這些寶貴的文化資源不僅是城市獨(dú)特魅力的核心載體,也是中華民族智慧與歷史的見證。近年來,隨著城市化進(jìn)程的加速和經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的日益頻繁,南京市的歷史文化資源面臨著前所未有的壓力與挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的保護(hù)方式主要依賴于人工巡查、定期測(cè)繪和記錄,這種模式在應(yīng)對(duì)大規(guī)模、高密度、動(dòng)態(tài)變化的文化遺產(chǎn)時(shí),顯得力不從心。首先,信息采集手段相對(duì)落后,難以實(shí)現(xiàn)全面、精確、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。例如,對(duì)于分布廣泛、數(shù)量龐大的歷史建筑和古樹名木,人工巡查的覆蓋率和頻率有限,難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)隱患或環(huán)境破壞。其次,保護(hù)數(shù)據(jù)的管理與利用效率不高,缺乏系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)庫建設(shè)和智能化分析工具。大量的歷史資料、圖紙、報(bào)告散落在不同部門或以紙質(zhì)形式存在,難以形成有效整合,更無法進(jìn)行深度挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)。再者,公眾參與渠道不暢通,社會(huì)力量在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的作用未能充分發(fā)揮。現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為文化遺產(chǎn)保護(hù)提供了新的可能,但如何將先進(jìn)的數(shù)字化、智能化技術(shù)有效融入保護(hù)實(shí)踐,形成一套科學(xué)、系統(tǒng)、可操作的保護(hù)體系,仍然是亟待解決的關(guān)鍵問題。

當(dāng)前,國內(nèi)外在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域已開展了一系列研究與實(shí)踐,如利用三維激光掃描技術(shù)獲取文物精確數(shù)據(jù)、應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)進(jìn)行空間管理、探索基于計(jì)算機(jī)視覺的自動(dòng)識(shí)別與監(jiān)測(cè)等。然而,這些技術(shù)在南京市的綜合應(yīng)用仍處于初級(jí)階段,缺乏針對(duì)城市復(fù)雜環(huán)境下文化遺產(chǎn)保護(hù)特點(diǎn)的系統(tǒng)性解決方案。例如,現(xiàn)有的數(shù)字化成果往往局限于單一遺址或博物館內(nèi)的展示,未能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)城市歷史風(fēng)貌的宏觀把握和動(dòng)態(tài)感知;智能化應(yīng)用則多集中于展示層面,對(duì)于保護(hù)決策支持、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等深層次需求滿足不足。同時(shí),數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、跨部門協(xié)作困難、專業(yè)人才缺乏等問題也制約了數(shù)字化保護(hù)工作的深入發(fā)展。因此,開展南京市歷史文化資源數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用研究,不僅是對(duì)現(xiàn)有保護(hù)手段的必要補(bǔ)充和升級(jí),更是適應(yīng)新時(shí)代城市發(fā)展需求的必然選擇。通過構(gòu)建集數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、預(yù)警、展示、應(yīng)用于一體的高效智能體系,可以有效提升保護(hù)工作的精準(zhǔn)度、時(shí)效性和科學(xué)性,為南京歷史文化名城的持續(xù)傳承與發(fā)展提供有力支撐。這項(xiàng)研究的必要性體現(xiàn)在,它直面當(dāng)前保護(hù)實(shí)踐中的痛點(diǎn),旨在探索一條符合南京實(shí)際、具有示范意義的數(shù)字化保護(hù)新路徑,推動(dòng)文化遺產(chǎn)保護(hù)從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型向現(xiàn)代科學(xué)型轉(zhuǎn)變。

2.項(xiàng)目研究的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)或?qū)W術(shù)價(jià)值

本項(xiàng)目的研究具有重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和學(xué)術(shù)價(jià)值。

在社會(huì)價(jià)值層面,項(xiàng)目成果將顯著提升南京市文化遺產(chǎn)保護(hù)的整體水平,增強(qiáng)城市文化軟實(shí)力和吸引力。通過構(gòu)建全面的數(shù)字化資源庫和智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文化遺產(chǎn)狀況的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)掌握,有效預(yù)防和減少破壞事件的發(fā)生,保障文物的安全與完整。智能導(dǎo)覽與虛擬體驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā),不僅能豐富公眾了解和體驗(yàn)?zāi)暇v史文化的途徑,還能提升市民的文化自豪感和歸屬感,促進(jìn)社會(huì)和諧與文化認(rèn)同。項(xiàng)目將推動(dòng)文化遺產(chǎn)保護(hù)與公眾教育的深度融合,通過互動(dòng)式、沉浸式的展示方式,激發(fā)青少年對(duì)歷史文化的興趣,培養(yǎng)下一代的文化責(zé)任感。此外,研究成果的推廣應(yīng)用,有助于提升全社會(huì)對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí),形成政府主導(dǎo)、社會(huì)參與、專家支撐的保護(hù)新格局,為建設(shè)文化強(qiáng)市奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在經(jīng)濟(jì)價(jià)值層面,本項(xiàng)目的研究將促進(jìn)南京文化產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級(jí),培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。數(shù)字化保護(hù)本身就是一項(xiàng)技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),項(xiàng)目實(shí)施將帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)(如傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、等)的研發(fā)與應(yīng)用,促進(jìn)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)與文化遺產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展。項(xiàng)目成果中的智能應(yīng)用平臺(tái),不僅可以服務(wù)于文化遺產(chǎn)管理,還能為文化旅游、文創(chuàng)產(chǎn)品開發(fā)、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)支持和智能化解決方案,拓展文化產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵和外延。例如,基于時(shí)空大數(shù)據(jù)的歷史文化線路規(guī)劃和虛擬旅游體驗(yàn),能夠創(chuàng)造新的旅游產(chǎn)品和服務(wù)模式,吸引更多游客,增加旅游收入。同時(shí),提升城市文化品牌價(jià)值,有助于吸引高端人才和優(yōu)質(zhì)資本,推動(dòng)南京經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。項(xiàng)目的實(shí)施和成果轉(zhuǎn)化也將創(chuàng)造一定的就業(yè)機(jī)會(huì),包括技術(shù)研發(fā)、數(shù)據(jù)管理、內(nèi)容創(chuàng)作、運(yùn)營維護(hù)等崗位,為社會(huì)提供新的就業(yè)崗位。

在學(xué)術(shù)價(jià)值層面,本項(xiàng)目的研究將豐富和發(fā)展文化遺產(chǎn)保護(hù)理論體系,推動(dòng)相關(guān)學(xué)科的技術(shù)進(jìn)步。項(xiàng)目將探索多源數(shù)據(jù)融合、深度學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜等先進(jìn)技術(shù)在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的綜合應(yīng)用,形成一套適用于大都市復(fù)雜環(huán)境的文化資源數(shù)字化保護(hù)與智能管理方法論。通過對(duì)南京市歷史文化資源的系統(tǒng)研究,可以深化對(duì)城市歷史演變、文化特質(zhì)、空間格局的認(rèn)識(shí),為歷史學(xué)、建筑學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科交叉研究提供豐富的實(shí)證材料和新的研究視角。項(xiàng)目在數(shù)據(jù)采集、模型構(gòu)建、算法設(shè)計(jì)等方面的創(chuàng)新,將推動(dòng)相關(guān)技術(shù)(如高精度三維重建、文化信息提取、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型等)的迭代升級(jí),為國內(nèi)外文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)研究提供技術(shù)參考和案例借鑒。研究成果的發(fā)表、學(xué)術(shù)交流和人才培養(yǎng),將提升研究團(tuán)隊(duì)和依托單位在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響力,促進(jìn)國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的交流與合作,培養(yǎng)一批兼具文化素養(yǎng)和科技能力的復(fù)合型研究人才,推動(dòng)學(xué)科建設(shè)與學(xué)術(shù)創(chuàng)新。

四.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用領(lǐng)域,國際前沿研究起步較早,技術(shù)路線和理念相對(duì)成熟。國際上,以聯(lián)合國教科文(UNESCO)為主導(dǎo),積極推動(dòng)《保護(hù)世界文化和自然遺產(chǎn)公約》的實(shí)施,強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代科技手段進(jìn)行遺產(chǎn)監(jiān)測(cè)與保護(hù)。許多發(fā)達(dá)國家投入大量資源,開展了一系列開創(chuàng)性項(xiàng)目。例如,意大利文藝復(fù)興時(shí)期藝術(shù)作品的數(shù)字化保護(hù)項(xiàng)目,利用高分辨率成像和多光譜分析技術(shù),對(duì)壁畫、雕塑等進(jìn)行非接觸式檢測(cè)和修復(fù)模擬;美國國家地理空間情報(bào)局(NGA)開發(fā)的3D城市模型技術(shù),被應(yīng)用于歷史建筑的精確測(cè)繪和城市規(guī)劃中的遺產(chǎn)保護(hù)評(píng)估;英國博物館協(xié)會(huì)推動(dòng)的數(shù)字遺產(chǎn)倡議,致力于將館藏文物通過高清掃描、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)等技術(shù)向公眾開放,構(gòu)建全球性的數(shù)字博物館網(wǎng)絡(luò)。德國在工業(yè)遺產(chǎn)的數(shù)字化保護(hù)與再利用方面也具有特色,通過建立詳細(xì)的數(shù)字檔案和模擬系統(tǒng),評(píng)估工業(yè)遺址的歷史價(jià)值與再開發(fā)潛力。這些研究普遍強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科合作,整合地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)、三維激光掃描(TLS)、無人機(jī)航拍(UAV)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等多種技術(shù),構(gòu)建綜合性的遺產(chǎn)信息平臺(tái)。()技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛,如利用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行文物表面病害的自動(dòng)識(shí)別與分類,基于計(jì)算機(jī)視覺的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(如人員入侵、環(huán)境參數(shù)異常),以及知識(shí)圖譜構(gòu)建文化遺產(chǎn)知識(shí)體系等。國際研究注重標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),試圖建立通用的數(shù)據(jù)格式、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和互操作性規(guī)范,以實(shí)現(xiàn)遺產(chǎn)數(shù)據(jù)的共享與交換。然而,國際研究也面臨挑戰(zhàn),如不同國家和地區(qū)在技術(shù)發(fā)展水平、數(shù)據(jù)開放程度、法律法規(guī)等方面存在差異,導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)整合與協(xié)同應(yīng)用難度較大;此外,如何平衡技術(shù)保護(hù)與文化遺產(chǎn)真實(shí)性、完整性原則,以及數(shù)字技術(shù)帶來的倫理問題(如數(shù)據(jù)隱私、知識(shí)產(chǎn)權(quán)),也是持續(xù)討論的焦點(diǎn)。

國內(nèi)文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)研究雖然起步相對(duì)較晚,但發(fā)展迅速,尤其在政策推動(dòng)和技術(shù)積累方面成效顯著。近年來,國家高度重視文化遺產(chǎn)保護(hù)工作,出臺(tái)了一系列政策文件,將數(shù)字化保護(hù)列為重要發(fā)展方向。以故宮博物院、敦煌研究院等為代表的一批大型文化機(jī)構(gòu),在數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域取得了突出成就。故宮博物院建立了龐大的數(shù)字文物信息資源庫,開發(fā)了基于多光譜成像的文物修復(fù)輔助系統(tǒng),并利用VR/AR技術(shù)打造沉浸式游覽體驗(yàn)。敦煌研究院長期致力于莫高窟等石窟寺的數(shù)字化保護(hù),構(gòu)建了高精度數(shù)字模型庫和虛擬修復(fù)系統(tǒng),有效減緩了自然災(zāi)害和人為因素的影響。在技術(shù)應(yīng)用方面,國內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)在三維激光掃描、無人機(jī)攝影測(cè)量、高分辨率衛(wèi)星遙感等方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn),并積極探索將這些技術(shù)與傳統(tǒng)考古方法相結(jié)合。例如,利用無人機(jī)對(duì)大遺址進(jìn)行快速測(cè)繪,構(gòu)建數(shù)字地景模型,輔助遺址區(qū)規(guī)劃與管理;通過三維激光掃描獲取古建筑構(gòu)件的精確數(shù)據(jù),支持結(jié)構(gòu)分析和虛擬修復(fù)。大數(shù)據(jù)和技術(shù)在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸興起,如基于用戶行為數(shù)據(jù)的博物館展陳優(yōu)化研究,利用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行壁畫色彩演變模擬,以及構(gòu)建文化遺產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警系統(tǒng)等。國內(nèi)研究注重與國情相結(jié)合,特別是在歷史建筑保護(hù)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化記錄與傳承等方面開展了大量實(shí)踐。許多高校和研究機(jī)構(gòu)設(shè)立了相關(guān)實(shí)驗(yàn)室和研究中心,培養(yǎng)了專業(yè)人才隊(duì)伍,為數(shù)字化保護(hù)提供了智力支持。盡管如此,國內(nèi)研究仍存在一些不足。首先,區(qū)域發(fā)展不平衡問題突出,東部沿海地區(qū)數(shù)字化保護(hù)水平較高,而中西部地區(qū)相對(duì)滯后;不同機(jī)構(gòu)之間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一、互聯(lián)互通程度低,形成“信息孤島”;其次,重技術(shù)輕內(nèi)容、重展示輕保護(hù)的問題依然存在,部分?jǐn)?shù)字化項(xiàng)目缺乏對(duì)文化遺產(chǎn)內(nèi)涵的深入挖掘,未能有效服務(wù)于保護(hù)決策;再次,智能化應(yīng)用深度不夠,多數(shù)系統(tǒng)仍處于信息展示層面,缺乏基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深度分析和預(yù)測(cè)能力,未能充分發(fā)揮等技術(shù)在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、狀態(tài)評(píng)估等方面的潛力;此外,專業(yè)人才匱乏,既懂文化遺產(chǎn)又掌握先進(jìn)數(shù)字技術(shù)的復(fù)合型人才嚴(yán)重不足,制約了研究的深入和應(yīng)用的推廣。特別是在南京市這樣歷史文化資源高度密集、城市活動(dòng)頻繁的復(fù)雜環(huán)境下,如何系統(tǒng)性地整合應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù),構(gòu)建適應(yīng)性的、智能化的保護(hù)體系,是當(dāng)前亟待突破的難題。

綜合來看,國內(nèi)外在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域均取得了長足進(jìn)步,技術(shù)手段日益豐富,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。然而,尚未解決的問題和研究的空白依然存在。國際研究在全球化數(shù)據(jù)整合、標(biāo)準(zhǔn)化推廣以及倫理規(guī)范方面仍面臨挑戰(zhàn),而國內(nèi)研究則更多關(guān)注于技術(shù)應(yīng)用的深度、區(qū)域性不平衡、智能化水平的提升以及復(fù)合型人才的培養(yǎng)。特別是在智能化應(yīng)用方面,如何將、大數(shù)據(jù)等技術(shù)從輔助展示向深度保護(hù)決策、實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)從“記錄”到“預(yù)測(cè)”再到“干預(yù)”的閉環(huán)管理,是當(dāng)前研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。針對(duì)南京市的具體情況,現(xiàn)有研究普遍缺乏對(duì)城市復(fù)雜環(huán)境下多源數(shù)據(jù)融合的系統(tǒng)性解決方案,對(duì)歷史建筑群、街巷肌理、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)等綜合性智能監(jiān)測(cè)與評(píng)估體系的研究尚不充分。如何構(gòu)建一個(gè)既能反映文化遺產(chǎn)豐富性、復(fù)雜性,又能適應(yīng)現(xiàn)代城市動(dòng)態(tài)發(fā)展需求的數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用框架,是亟待探索的研究空白。因此,本項(xiàng)目立足于南京市獨(dú)特的文化遺產(chǎn)資源稟賦和城市發(fā)展背景,聚焦數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用的深度融合,旨在突破現(xiàn)有研究瓶頸,為歷史文化名城的科學(xué)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐和技術(shù)示范,具有重要的理論與實(shí)踐意義。

五.研究目標(biāo)與內(nèi)容

1.研究目標(biāo)

本項(xiàng)目旨在通過系統(tǒng)性的數(shù)字化采集、智能化的信息處理與應(yīng)用,構(gòu)建一套適用于南京市歷史文化資源的保護(hù)與監(jiān)測(cè)體系,實(shí)現(xiàn)保護(hù)工作的科學(xué)化、精準(zhǔn)化和智能化。具體研究目標(biāo)包括:

第一,構(gòu)建南京市歷史文化資源comprehensive、多維度、高精度的數(shù)字化資源庫。整合遙感影像、無人機(jī)航拍、三維激光掃描、地面激光雷達(dá)、紅外熱成像、多光譜成像等多種數(shù)據(jù)源,對(duì)南京市范圍內(nèi)的歷史建筑、古樹名木、歷史街區(qū)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表性項(xiàng)目及其場(chǎng)所進(jìn)行系統(tǒng)性數(shù)據(jù)采集與三維建模,建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、可擴(kuò)展的數(shù)字資源庫,實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)信息的標(biāo)準(zhǔn)化存儲(chǔ)與便捷檢索。

第二,研發(fā)面向南京市歷史文化資源特點(diǎn)的智能識(shí)別與分類方法。利用深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù),研究適用于復(fù)雜城市環(huán)境下歷史建筑風(fēng)格識(shí)別、文物表面病害自動(dòng)檢測(cè)與分類、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承人技藝特征提取、文化空間功能識(shí)別等智能算法,提升數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)處理能力和知識(shí)提取效率,為后續(xù)的智能監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估奠定基礎(chǔ)。

第三,建立南京市歷史文化資源動(dòng)態(tài)智能監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。集成物聯(lián)網(wǎng)(IoT)傳感器(如溫濕度、光照、振動(dòng)、沉降等)、無人機(jī)巡檢、衛(wèi)星遙感等多源動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合智能識(shí)別與分類結(jié)果,構(gòu)建歷史建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、文物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)生存狀態(tài)評(píng)估等模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)文化遺產(chǎn)本體及環(huán)境狀態(tài)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與早期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

第四,開發(fā)南京市歷史文化資源智能應(yīng)用平臺(tái)原型?;谏鲜鰯?shù)據(jù)資源、智能模型和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)集數(shù)據(jù)管理、監(jiān)測(cè)預(yù)警、可視化展示、智能導(dǎo)覽、決策支持于一體的智能應(yīng)用平臺(tái)原型,探索其在文化遺產(chǎn)保護(hù)管理、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、文化旅游推廣等方面的應(yīng)用潛力,為相關(guān)部門和公眾提供智能化服務(wù)。

第五,形成一套適用于南京市的歷史文化資源數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用的理論體系和技術(shù)規(guī)范。總結(jié)項(xiàng)目研究過程中的關(guān)鍵技術(shù)、方法論和經(jīng)驗(yàn),提煉出具有推廣價(jià)值的數(shù)字化保護(hù)模式與智能應(yīng)用框架,為南京市乃至國內(nèi)外類似城市的歷史文化資源保護(hù)工作提供理論指導(dǎo)和實(shí)踐參考。

2.研究內(nèi)容

圍繞上述研究目標(biāo),本項(xiàng)目將開展以下具體研究內(nèi)容:

(1)南京市歷史文化資源現(xiàn)狀與數(shù)字化需求分析

*研究問題:南京市主要?dú)v史文化資源類型、分布特征、保存現(xiàn)狀及面臨的主要威脅是什么?現(xiàn)有保護(hù)工作中數(shù)字化應(yīng)用的現(xiàn)狀、存在問題及需求是什么?

*假設(shè):南京市歷史文化資源具有類型多樣、空間分布不均、保護(hù)壓力大的特點(diǎn),現(xiàn)有數(shù)字化工作存在標(biāo)準(zhǔn)不一、深度不足、智能化應(yīng)用缺乏等問題,存在通過系統(tǒng)性數(shù)字化和智能化手段提升保護(hù)水平的迫切需求。

*具體研究:系統(tǒng)梳理南京市各級(jí)文物保護(hù)單位和歷史建筑清單,結(jié)合非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄,明確重點(diǎn)研究對(duì)象范圍;通過實(shí)地調(diào)研、專家訪談、文獻(xiàn)分析等方法,評(píng)估現(xiàn)有數(shù)字化成果與保護(hù)需求的差距;分析不同類型文化遺產(chǎn)的數(shù)字化重點(diǎn)、難點(diǎn)和適用技術(shù),為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和明確方向。

(2)南京市歷史文化資源多源數(shù)據(jù)融合與三維精細(xì)化建模技術(shù)

*研究問題:如何有效融合遙感影像、無人機(jī)影像、激光掃描、地面測(cè)量等多種來源的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)南京市歷史文化資源區(qū)域范圍的高精度三維模型構(gòu)建?如何處理不同數(shù)據(jù)源之間的幾何與紋理匹配問題?

*假設(shè):通過基于特征點(diǎn)匹配、光束法平差優(yōu)化、多傳感器數(shù)據(jù)融合算法,可以有效整合不同分辨率、不同精度的數(shù)據(jù),生成覆蓋范圍廣、幾何精度高、紋理細(xì)節(jié)豐富的南京市歷史文化資源三維精細(xì)化模型。

*具體研究:研究多源數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)(如幾何校正、輻射定標(biāo)、點(diǎn)云去噪濾波);開發(fā)面向文化遺產(chǎn)特點(diǎn)的數(shù)據(jù)融合算法,實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)源在時(shí)空域和幾何域的精確配準(zhǔn)與融合;研究基于多視角影像或激光掃描的點(diǎn)云拼接算法,解決大范圍場(chǎng)景的幾何連續(xù)性問題;探索紋理映射與細(xì)節(jié)增強(qiáng)技術(shù),提升三維模型的視覺真實(shí)感;構(gòu)建南京市歷史文化資源統(tǒng)一的三維空間索引與數(shù)據(jù)庫。

(3)面向南京市歷史文化資源的智能識(shí)別與分類方法研究

*研究問題:如何利用深度學(xué)習(xí)等技術(shù),自動(dòng)識(shí)別南京市不同時(shí)期、不同風(fēng)格的歷史建筑?如何自動(dòng)檢測(cè)和分類歷史建筑及文物的常見病害(如開裂、剝落、腐蝕)?如何提取非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表性項(xiàng)目的核心技藝特征?

*假設(shè):基于大規(guī)模標(biāo)注數(shù)據(jù)集訓(xùn)練的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)模型,能夠有效識(shí)別南京市歷史建筑的風(fēng)格類型;利用目標(biāo)檢測(cè)算法結(jié)合圖像分割技術(shù),可以自動(dòng)定位和分類歷史建筑及文物的表面病害;通過特定的數(shù)據(jù)采集和特征提取方法,結(jié)合深度學(xué)習(xí)模型,能夠識(shí)別和分類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的代表性技藝。

*具體研究:收集整理南京市各類歷史建筑、典型病害樣本及病害標(biāo)注數(shù)據(jù);構(gòu)建歷史建筑風(fēng)格識(shí)別數(shù)據(jù)集,研究基于CNN的圖像分類模型;開發(fā)面向文物表面病害檢測(cè)的深度學(xué)習(xí)模型,區(qū)分不同類型和程度的病害;針對(duì)非物質(zhì)文化遺產(chǎn),研究適合其技藝表現(xiàn)形式的圖像或視頻數(shù)據(jù)采集方案,提取關(guān)鍵特征,構(gòu)建技藝識(shí)別與分類模型;探索遷移學(xué)習(xí)等技術(shù)在模型輕量化和泛化能力提升方面的應(yīng)用。

(4)南京市歷史文化資源動(dòng)態(tài)智能監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型構(gòu)建

*研究問題:如何構(gòu)建集成多源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(IoT、無人機(jī)、遙感)的南京市歷史文化資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)?如何建立歷史建筑結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評(píng)估模型?如何構(gòu)建文物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)(溫濕度、光照、空氣污染等)預(yù)警模型?如何評(píng)估非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的生存風(fēng)險(xiǎn)?

*假設(shè):通過構(gòu)建多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合分析框架,結(jié)合時(shí)間序列分析、統(tǒng)計(jì)模型和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)南京市歷史文化資源的動(dòng)態(tài)狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

*具體研究:設(shè)計(jì)并部署針對(duì)歷史建筑的IoT監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)(溫濕度、光照、振動(dòng)、傾斜等),建立地面與空中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò);研究基于多源數(shù)據(jù)融合的歷史建筑結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評(píng)估方法,融合激光點(diǎn)云變化、無人機(jī)影像變形監(jiān)測(cè)、IoT傳感器數(shù)據(jù),評(píng)估建筑變形、材料劣化等狀態(tài);構(gòu)建文物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與預(yù)警模型,分析環(huán)境因素對(duì)文物的影響規(guī)律,建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警閾值體系;針對(duì)非物質(zhì)文化遺產(chǎn),研究其傳承環(huán)境、經(jīng)濟(jì)狀況、社會(huì)參與度等多維度指標(biāo),構(gòu)建生存狀態(tài)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型;研究基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的自適應(yīng)監(jiān)測(cè)與干預(yù)策略。

(5)南京市歷史文化資源智能應(yīng)用平臺(tái)原型開發(fā)與驗(yàn)證

*研究問題:如何設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)功能集成、用戶友好的南京市歷史文化資源智能應(yīng)用平臺(tái)?如何驗(yàn)證平臺(tái)在文化遺產(chǎn)管理、公眾服務(wù)等方面的實(shí)用性和有效性?

*假設(shè):基于WebGIS和移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的智能平臺(tái),能夠有效集成上述研究成果,為管理者提供決策支持工具,為公眾提供豐富的智能文化體驗(yàn)。

*具體研究:設(shè)計(jì)平臺(tái)總體架構(gòu),包括數(shù)據(jù)層、模型層、服務(wù)層和應(yīng)用層;開發(fā)平臺(tái)核心功能模塊,如數(shù)字資源三維可視化展示、智能識(shí)別與分類結(jié)果展示、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告生成、智能導(dǎo)覽路徑規(guī)劃等;基于南京市典型區(qū)域(如夫子廟-秦淮風(fēng)光帶、明城墻、侵華日軍南京大屠殺遇難同胞紀(jì)念館等)進(jìn)行平臺(tái)功能測(cè)試與應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證;收集用戶反饋,評(píng)估平臺(tái)性能和用戶滿意度,優(yōu)化系統(tǒng)功能與界面設(shè)計(jì)。

六.研究方法與技術(shù)路線

1.研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集與分析方法

本項(xiàng)目將采用多種研究方法相結(jié)合的技術(shù)路線,確保研究的系統(tǒng)性、科學(xué)性和創(chuàng)新性。主要包括以下研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)收集分析方法:

(1)文獻(xiàn)研究法:系統(tǒng)梳理國內(nèi)外關(guān)于文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、城市地理信息系統(tǒng)、應(yīng)用等方面的理論文獻(xiàn)、技術(shù)報(bào)告、項(xiàng)目案例和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。重點(diǎn)關(guān)注與南京市歷史文化資源特點(diǎn)相關(guān)的已有研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為項(xiàng)目研究提供理論基礎(chǔ)、技術(shù)參考和方向指引。通過文獻(xiàn)分析,明確研究現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展趨勢(shì),界定本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)和研究邊界。

(2)多源數(shù)據(jù)采集與融合技術(shù):采用遙感影像(如高分衛(wèi)星、中分辨率衛(wèi)星)、無人機(jī)航拍(可見光、多光譜、熱紅外)、地面三維激光掃描(TLS)、移動(dòng)測(cè)量、傳統(tǒng)攝影測(cè)量、地面?zhèn)鞲衅鳎貪穸?、光照、振?dòng)、位移計(jì)等)、紅外熱成像、歷史文獻(xiàn)與檔案資料等多種數(shù)據(jù)采集手段,對(duì)南京市選定的歷史文化資源點(diǎn)、線、面進(jìn)行全方位、多尺度、多模態(tài)的數(shù)據(jù)獲取。研究數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)(幾何校正、輻射定標(biāo)、點(diǎn)云去噪濾波、時(shí)空配準(zhǔn)等),開發(fā)數(shù)據(jù)融合算法(如基于特征點(diǎn)匹配的光束法平差、多傳感器信息融合算法),實(shí)現(xiàn)不同來源、不同類型數(shù)據(jù)的精確整合,構(gòu)建統(tǒng)一的空間參考系和數(shù)據(jù)庫。

(3)三維建模與空間分析技術(shù):利用采集的多源數(shù)據(jù),特別是激光掃描和攝影測(cè)量數(shù)據(jù),構(gòu)建南京市歷史文化資源的高精度三維模型(包括單體建筑、建筑群、街巷景觀等)。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),將三維模型與屬性信息(如歷史沿革、建筑風(fēng)格、保護(hù)等級(jí)、現(xiàn)狀問題等)進(jìn)行關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)空間信息的可視化表達(dá)和分析。進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)分析,如文化遺產(chǎn)資源的空間分布格局分析、聚類分析,以及與周邊環(huán)境要素(如土地利用、交通網(wǎng)絡(luò)、人口密度)的空間關(guān)系分析。

(4)與機(jī)器學(xué)習(xí)方法:針對(duì)歷史建筑自動(dòng)識(shí)別、病害智能檢測(cè)、非遺技藝特征提取等任務(wù),采用深度學(xué)習(xí)(如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)RNN、Transformer等)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法。構(gòu)建和訓(xùn)練相應(yīng)的識(shí)別與分類模型。研究基于圖像處理和點(diǎn)云分析的目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割、特征提取等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)文化遺產(chǎn)本體及其病害的自動(dòng)識(shí)別與量化分析。探索知識(shí)圖譜技術(shù),構(gòu)建南京市歷史文化資源的知識(shí)本體和語義網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的關(guān)聯(lián)與推理。

(5)時(shí)間序列分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模型:對(duì)IoT傳感器、無人機(jī)巡檢、遙感監(jiān)測(cè)等獲取的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列分析,研究文化遺產(chǎn)本體狀態(tài)(如結(jié)構(gòu)變形、材料劣化)和環(huán)境狀態(tài)(如溫濕度、光照變化)的演變規(guī)律。建立狀態(tài)評(píng)估模型(如基于時(shí)間序列預(yù)測(cè)的模型、基于變化檢測(cè)的模型),實(shí)現(xiàn)對(duì)文化遺產(chǎn)健康狀況的動(dòng)態(tài)評(píng)估。構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型(如基于概率的故障樹分析、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的異常檢測(cè)模型),實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)(如結(jié)構(gòu)破壞、環(huán)境惡化)的早期預(yù)警。

(6)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證方法:設(shè)計(jì)controlledexperiments和casestudies來驗(yàn)證所提出的方法的有效性。例如,針對(duì)歷史建筑風(fēng)格識(shí)別,收集不同風(fēng)格、不同時(shí)期的建筑樣本,人工標(biāo)注分類,用于模型訓(xùn)練和測(cè)試,評(píng)估識(shí)別準(zhǔn)確率。針對(duì)文物病害檢測(cè),收集包含典型病害和正常區(qū)域的圖像數(shù)據(jù),進(jìn)行模型訓(xùn)練和精度驗(yàn)證。選擇南京市內(nèi)具有代表性的歷史文化街區(qū)或建筑群作為casestudy,全面應(yīng)用項(xiàng)目提出的技術(shù)方法,構(gòu)建示范應(yīng)用原型,并通過用戶反饋、專家評(píng)估等方式驗(yàn)證平臺(tái)的實(shí)用性和應(yīng)用效果。采用定量(如準(zhǔn)確率、召回率、F1值、RMSE等)和定性(如專家評(píng)估意見、用戶滿意度等)相結(jié)合的方法對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。

(7)數(shù)據(jù)收集方法:采用多渠道數(shù)據(jù)收集策略。一手?jǐn)?shù)據(jù)通過野外實(shí)地調(diào)研、無人機(jī)飛行、激光掃描作業(yè)、傳感器布設(shè)等方式獲取;二手?jǐn)?shù)據(jù)通過查閱南京市規(guī)劃局、文廣旅局、博物館、檔案館等機(jī)構(gòu)的相關(guān)規(guī)劃文件、保護(hù)報(bào)告、歷史圖紙、文獻(xiàn)資料等獲?。还_數(shù)據(jù)利用已有的遙感影像數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)等。確保數(shù)據(jù)的全面性、準(zhǔn)確性和權(quán)威性。

(8)數(shù)據(jù)分析方法:采用多種數(shù)據(jù)分析技術(shù)??臻g分析使用GIS軟件(如ArcGIS,QGIS);圖像處理與分析使用開源庫(如OpenCV)和深度學(xué)習(xí)框架(如TensorFlow,PyTorch);點(diǎn)云處理使用PCL等庫;時(shí)間序列分析使用統(tǒng)計(jì)分析軟件(如R,Python的statsmodels庫);機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練與評(píng)估使用Python相關(guān)庫(如scikit-learn,Keras);知識(shí)圖譜構(gòu)建使用Neo4j等圖數(shù)據(jù)庫。通過綜合運(yùn)用這些方法,對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和知識(shí)提取,支撐研究目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.技術(shù)路線

本項(xiàng)目的技術(shù)路線遵循“數(shù)據(jù)采集與構(gòu)建->智能分析與建模->平臺(tái)開發(fā)與驗(yàn)證->成果總結(jié)與推廣”的邏輯順序,具體包括以下關(guān)鍵步驟:

(1)南京市歷史文化資源現(xiàn)狀與數(shù)據(jù)采集:明確研究范圍與重點(diǎn),開展文獻(xiàn)調(diào)研與需求分析;利用遙感、無人機(jī)、激光掃描、IoT傳感器等多種技術(shù)手段,對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)性數(shù)據(jù)采集;進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和幾何配準(zhǔn),構(gòu)建基礎(chǔ)三維模型和屬性數(shù)據(jù)庫。

(2)智能識(shí)別與分類模型研發(fā):基于采集的圖像、點(diǎn)云等多源數(shù)據(jù),針對(duì)歷史建筑風(fēng)格、文物病害、非遺技藝等,利用深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,研發(fā)和優(yōu)化智能識(shí)別與分類算法模型;通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型性能。

(3)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型構(gòu)建:集成IoT、無人機(jī)、遙感等動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流;利用時(shí)間序列分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,構(gòu)建歷史建筑結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評(píng)估模型和文物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型;針對(duì)非物質(zhì)文化遺產(chǎn),構(gòu)建生存狀態(tài)評(píng)估模型。

(4)智能應(yīng)用平臺(tái)原型開發(fā):基于WebGIS和移動(dòng)應(yīng)用技術(shù),設(shè)計(jì)并開發(fā)集成數(shù)據(jù)管理、智能分析、監(jiān)測(cè)預(yù)警、可視化展示、智能導(dǎo)覽等功能的智能應(yīng)用平臺(tái)原型;將研發(fā)的模型和算法集成到平臺(tái)中。

(5)平臺(tái)功能測(cè)試與應(yīng)用驗(yàn)證:選擇南京市典型區(qū)域進(jìn)行平臺(tái)功能測(cè)試和場(chǎng)景應(yīng)用;收集用戶反饋,評(píng)估平臺(tái)性能、易用性和實(shí)用性;根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和調(diào)整。

(6)研究總結(jié)與成果形成:總結(jié)項(xiàng)目研究過程中的關(guān)鍵技術(shù)、方法論和經(jīng)驗(yàn);撰寫研究報(bào)告、學(xué)術(shù)論文;提煉數(shù)字化保護(hù)模式與智能應(yīng)用框架;形成技術(shù)規(guī)范建議;為南京市文化遺產(chǎn)保護(hù)實(shí)踐提供決策支持和參考。

七.創(chuàng)新點(diǎn)

本項(xiàng)目在理論、方法與應(yīng)用層面均力求創(chuàng)新,旨在為南京市歷史文化資源的數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用提供突破性的解決方案。具體創(chuàng)新點(diǎn)如下:

(1)理論創(chuàng)新:構(gòu)建面向大都市復(fù)雜環(huán)境的歷史文化資源數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用整合理論框架。區(qū)別于以往針對(duì)單一遺址或博物館內(nèi)部保護(hù)對(duì)象的數(shù)字化研究,本項(xiàng)目聚焦于南京市作為歷史文化名城的整體性、復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性特征,強(qiáng)調(diào)多源數(shù)據(jù)(遙感、空天地一體化、IoT、社交媒體等)、多尺度(宏觀城市肌理到微觀構(gòu)件)信息、多主體(政府、專家、公眾)參與的整合性保護(hù)理念。項(xiàng)目將探索數(shù)字技術(shù)如何深度融入城市更新和可持續(xù)發(fā)展的全過程,構(gòu)建一個(gè)從“記錄-保護(hù)”向“監(jiān)測(cè)-預(yù)警-干預(yù)-傳承”閉環(huán)管理的理論體系,為應(yīng)對(duì)大都市背景下文化遺產(chǎn)保護(hù)面臨的普遍性挑戰(zhàn)提供新的理論視角和支撐。嘗試將復(fù)雜系統(tǒng)理論、風(fēng)險(xiǎn)管理理論引入文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域,提升對(duì)文化遺產(chǎn)本體及其環(huán)境復(fù)雜互動(dòng)關(guān)系的認(rèn)知深度。

(2)方法創(chuàng)新:研發(fā)適用于南京市歷史文化遺產(chǎn)特點(diǎn)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)深度融合與智能認(rèn)知方法。在數(shù)據(jù)融合方面,本項(xiàng)目將不僅關(guān)注幾何信息的精確配準(zhǔn),更注重多模態(tài)數(shù)據(jù)(如高精度點(diǎn)云、多光譜影像、熱紅外影像、紋理圖像、時(shí)空序列數(shù)據(jù))的深度融合,探索基于物理約束的聯(lián)合優(yōu)化、深度學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的多模態(tài)特征融合等先進(jìn)算法,以實(shí)現(xiàn)更全面、更精準(zhǔn)的文化遺產(chǎn)信息表達(dá)。在智能認(rèn)知方面,針對(duì)南京市歷史建筑風(fēng)格多樣、病害形式復(fù)雜、非遺技藝表現(xiàn)豐富等特點(diǎn),將創(chuàng)新性地融合基于深度學(xué)習(xí)的細(xì)粒度分類識(shí)別技術(shù)(如風(fēng)格、年代、材質(zhì)、病害類型)、基于點(diǎn)云分析的智能檢測(cè)與量化技術(shù)(如裂縫寬度測(cè)量、剝落面積統(tǒng)計(jì))、以及面向時(shí)空變化的動(dòng)態(tài)行為分析與預(yù)測(cè)技術(shù)(如結(jié)構(gòu)變形趨勢(shì)預(yù)測(cè)、環(huán)境因子影響模擬)。特別地,將探索利用圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法構(gòu)建文化遺產(chǎn)實(shí)體(建筑、構(gòu)件、病害、人物、事件)及其關(guān)系的知識(shí)圖譜,實(shí)現(xiàn)對(duì)文化遺產(chǎn)復(fù)雜語義信息的深度挖掘與智能推理。

(3)技術(shù)創(chuàng)新:開發(fā)集成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與智能風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的智能化應(yīng)用平臺(tái)技術(shù)。本項(xiàng)目將突破傳統(tǒng)展示型平臺(tái)的局限,研發(fā)具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、智能分析決策、動(dòng)態(tài)預(yù)警推送功能的智能化核心。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)包括:①構(gòu)建高效率、低成本的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合與處理架構(gòu),能夠有效融合來自地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)、無人機(jī)巡檢、移動(dòng)終端、衛(wèi)星遙感等多源的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù);②研發(fā)基于多源數(shù)據(jù)融合的智能風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,特別是針對(duì)歷史建筑結(jié)構(gòu)健康的多物理場(chǎng)耦合演化模型、文物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的早期智能預(yù)警模型以及非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的脆弱性動(dòng)態(tài)評(píng)估模型,提升風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性和時(shí)效性;③設(shè)計(jì)基于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的智能預(yù)警與響應(yīng)機(jī)制,能夠根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警信息(短信、APP推送、平臺(tái)告警),并初步形成基于規(guī)則或的輔助響應(yīng)建議,實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)的快速響應(yīng)和科學(xué)決策支持;④探索將BIM(建筑信息模型)技術(shù)與數(shù)字孿生理念相結(jié)合,構(gòu)建南京市歷史文化遺產(chǎn)的動(dòng)態(tài)數(shù)字孿生體,實(shí)現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的實(shí)時(shí)映射與交互。

(4)應(yīng)用創(chuàng)新:打造南京市歷史文化資源“監(jiān)測(cè)-管理-服務(wù)”一體化智能應(yīng)用示范。本項(xiàng)目不僅關(guān)注技術(shù)的研發(fā),更注重技術(shù)的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用推廣。應(yīng)用創(chuàng)新點(diǎn)在于:①構(gòu)建一個(gè)開放、可擴(kuò)展的南京市歷史文化資源智能應(yīng)用平臺(tái)原型,該平臺(tái)能夠集成項(xiàng)目研發(fā)的各項(xiàng)核心技術(shù)和模型,為南京市文廣旅局、規(guī)劃局、相關(guān)文博機(jī)構(gòu)等管理部門提供一體化的文化遺產(chǎn)保護(hù)管理決策支持工具;②開發(fā)面向公眾的智能化文化服務(wù)功能,如基于用戶興趣和位置的個(gè)性化智能導(dǎo)覽、文化遺產(chǎn)的沉浸式虛擬體驗(yàn)、文化遺產(chǎn)知識(shí)問答與科普教育等,創(chuàng)新公眾參與文化遺產(chǎn)保護(hù)的方式,提升市民的文化獲得感和城市文化品位;③形成一套可復(fù)制、可推廣的數(shù)字化保護(hù)與智能應(yīng)用解決方案,為國內(nèi)其他類似歷史文化名城(鎮(zhèn)、村)提供有益的借鑒和實(shí)踐參考,推動(dòng)文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展。通過這些應(yīng)用創(chuàng)新,力求使本項(xiàng)目的研究成果能夠真正服務(wù)于南京市的文化遺產(chǎn)保護(hù)實(shí)踐,產(chǎn)生顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

八.預(yù)期成果

本項(xiàng)目預(yù)計(jì)將產(chǎn)生一系列具有理論意義和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值的成果,具體包括:

(1)理論成果:

1.**南京市歷史文化資源數(shù)字化保護(hù)理論體系**:系統(tǒng)總結(jié)南京市歷史文化資源數(shù)字化保護(hù)的現(xiàn)狀、問題與需求,結(jié)合項(xiàng)目研究,構(gòu)建一套適用于大都市復(fù)雜環(huán)境下歷史文化資源保護(hù)與監(jiān)測(cè)的整合性理論框架,深化對(duì)文化遺產(chǎn)在城市化進(jìn)程中心理、物理和社會(huì)維度的動(dòng)態(tài)認(rèn)知。

2.**多源數(shù)據(jù)融合與智能認(rèn)知方法理論**:在多源數(shù)據(jù)融合理論方面,提出適用于文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的高效、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)融合算法與模型,特別是在處理時(shí)空動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、融合多模態(tài)信息(點(diǎn)云、影像、傳感器數(shù)據(jù))方面的理論創(chuàng)新。在智能認(rèn)知理論方面,針對(duì)歷史建筑、文物病害、非遺技藝等,提煉基于深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù)的智能識(shí)別與分類理論方法,并探索其在復(fù)雜背景下的魯棒性和泛化能力提升理論。

3.**文化遺產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型理論**:建立一套基于多源數(shù)據(jù)融合的南京市歷史文化資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)理論方法,形成針對(duì)歷史建筑結(jié)構(gòu)健康、文物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、非遺生存狀態(tài)等的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型體系,為文化遺產(chǎn)的早期預(yù)警和科學(xué)干預(yù)提供理論支撐。

4.**文化遺產(chǎn)數(shù)字化知識(shí)圖譜構(gòu)建理論**:探索適用于文化遺產(chǎn)領(lǐng)域知識(shí)圖譜的構(gòu)建方法與語義關(guān)聯(lián)模型,形成關(guān)于南京市歷史文化資源的實(shí)體、關(guān)系及其演變的知識(shí)表示理論,為文化遺產(chǎn)知識(shí)的智能檢索、推理與服務(wù)提供理論基礎(chǔ)。

這些理論成果將豐富文化遺產(chǎn)保護(hù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理信息科學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域的理論研究,為后續(xù)相關(guān)研究提供方法論指導(dǎo)。

(2)實(shí)踐應(yīng)用成果:

1.**南京市歷史文化資源數(shù)字化資源庫**:建成一個(gè)包含南京市重點(diǎn)歷史文化資源高精度三維模型、多源影像數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、屬性信息、歷史文獻(xiàn)等的綜合性、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字化資源庫。該資源庫將成為南京市文化遺產(chǎn)保護(hù)與管理的基礎(chǔ)信息平臺(tái),為各類應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

2.**南京市歷史文化資源智能識(shí)別與分類系統(tǒng)**:開發(fā)并驗(yàn)證一套能夠自動(dòng)識(shí)別南京市歷史建筑風(fēng)格、年代、材質(zhì),自動(dòng)檢測(cè)和分類文物常見病害,自動(dòng)識(shí)別非遺核心技藝的智能分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于日常巡檢、病害監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)估等,顯著提高工作效率和準(zhǔn)確性。

3.**南京市歷史文化資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估平臺(tái)**:開發(fā)一個(gè)集數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能分析、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、決策支持于一體的智能化應(yīng)用平臺(tái)原型。平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)歷史建筑結(jié)構(gòu)健康、文物環(huán)境狀態(tài)、非遺傳承環(huán)境,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與評(píng)估,為管理部門提供及時(shí)、科學(xué)的決策依據(jù)。

4.**智能化文化服務(wù)應(yīng)用示范**:基于平臺(tái)開發(fā)面向公眾的智能化文化服務(wù)功能,如提供個(gè)性化、沉浸式的文化遺產(chǎn)虛擬體驗(yàn),開發(fā)基于AR/VR的智能導(dǎo)覽應(yīng)用,打造文化遺產(chǎn)知識(shí)問答與科普教育系統(tǒng)等,創(chuàng)新文化遺產(chǎn)的傳播與體驗(yàn)方式,提升公眾參與度。

5.**技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)建議**:根據(jù)項(xiàng)目研究和實(shí)踐,提出針對(duì)南京市歷史文化資源數(shù)字化保護(hù)的技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和管理建議,為相關(guān)政策的制定和行業(yè)實(shí)踐提供參考。

6.**研究報(bào)告、論文與專利**:形成高質(zhì)量的研究總報(bào)告,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文,申請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)明專利或軟件著作權(quán),將研究成果轉(zhuǎn)化為學(xué)術(shù)成果和知識(shí)產(chǎn)權(quán),提升項(xiàng)目的社會(huì)影響力。

這些實(shí)踐應(yīng)用成果將直接服務(wù)于南京市文化遺產(chǎn)保護(hù)的實(shí)際需求,提升保護(hù)工作的科學(xué)化、智能化水平,促進(jìn)文化遺產(chǎn)資源的活化利用和傳承,并為國內(nèi)其他城市提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

九.項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃

(1)項(xiàng)目時(shí)間規(guī)劃

本項(xiàng)目計(jì)劃總執(zhí)行周期為三年,分為六個(gè)主要階段,具體時(shí)間規(guī)劃及任務(wù)安排如下:

**第一階段:準(zhǔn)備與階段(第1-6個(gè)月)**

*任務(wù)分配:

*團(tuán)隊(duì)組建與分工:明確項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、核心成員及各子課題負(fù)責(zé)人,落實(shí)人員職責(zé)。

*文獻(xiàn)研究與需求分析:系統(tǒng)梳理國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),深入調(diào)研南京市歷史文化資源現(xiàn)狀、保護(hù)需求及現(xiàn)有數(shù)字化基礎(chǔ)。

*研究區(qū)域與對(duì)象確定:選擇具有代表性的歷史文化街區(qū)、建筑或遺址作為重點(diǎn)研究區(qū)域和對(duì)象。

*初步技術(shù)方案設(shè)計(jì):制定數(shù)據(jù)采集、模型構(gòu)建、平臺(tái)開發(fā)等方面的初步技術(shù)路線和方案。

*實(shí)施方案細(xì)化與評(píng)審:完善項(xiàng)目詳細(xì)實(shí)施計(jì)劃,明確各階段任務(wù)、時(shí)間節(jié)點(diǎn)和交付成果,通過專家評(píng)審。

*進(jìn)度安排:第1-2個(gè)月完成團(tuán)隊(duì)組建和文獻(xiàn)研究,第3-4個(gè)月完成需求分析和區(qū)域確定,第5-6個(gè)月完成技術(shù)方案設(shè)計(jì)和方案評(píng)審。

**第二階段:數(shù)據(jù)采集與基礎(chǔ)建模階段(第7-18個(gè)月)**

*任務(wù)分配:

*數(shù)據(jù)采集實(shí)施:按照方案,利用遙感、無人機(jī)、激光掃描、IoT傳感器等手段進(jìn)行實(shí)地?cái)?shù)據(jù)采集。

*數(shù)據(jù)預(yù)處理與融合:對(duì)采集的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正、輻射定標(biāo)、點(diǎn)云去噪濾波、時(shí)空配準(zhǔn)等預(yù)處理,并開展數(shù)據(jù)融合研究與實(shí)踐。

*基礎(chǔ)三維建模:構(gòu)建研究區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)歷史文化資源的高精度三維模型。

*數(shù)據(jù)庫初步構(gòu)建:建立包含三維模型、影像、屬性信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

*進(jìn)度安排:第7-12個(gè)月完成數(shù)據(jù)采集和大部分?jǐn)?shù)據(jù)預(yù)處理,第13-15個(gè)月完成數(shù)據(jù)融合和三維建模,第16-18個(gè)月完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建。

**第三階段:智能分析與建模階段(第19-30個(gè)月)**

*任務(wù)分配:

*智能識(shí)別與分類模型研發(fā):針對(duì)歷史建筑風(fēng)格、文物病害、非遺技藝等,研發(fā)和優(yōu)化深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

*動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型構(gòu)建:集成IoT、無人機(jī)等數(shù)據(jù),開發(fā)結(jié)構(gòu)健康評(píng)估、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、非遺生存狀態(tài)評(píng)估模型。

*模型實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),對(duì)所建模型進(jìn)行性能評(píng)估和優(yōu)化。

*進(jìn)度安排:第19-24個(gè)月完成各類智能模型的研發(fā)與初步訓(xùn)練,第25-27個(gè)月完成動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的構(gòu)建,第28-30個(gè)月完成模型實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證。

**第四階段:平臺(tái)開發(fā)與集成階段(第31-42個(gè)月)**

*任務(wù)分配:

*平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)智能應(yīng)用平臺(tái)的總體架構(gòu)、功能模塊和技術(shù)路線。

*平臺(tái)功能開發(fā):開發(fā)數(shù)據(jù)管理、智能分析、監(jiān)測(cè)預(yù)警、可視化展示、智能導(dǎo)覽等核心功能模塊。

*模型與平臺(tái)集成:將研發(fā)的智能模型集成到平臺(tái)中,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)到應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。

*進(jìn)度安排:第31-36個(gè)月完成平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)和主要功能模塊開發(fā),第37-40個(gè)月完成模型集成和初步測(cè)試,第41-42個(gè)月完成平臺(tái)初步版開發(fā)。

**第五階段:平臺(tái)測(cè)試與優(yōu)化階段(第43-48個(gè)月)**

*任務(wù)分配:

*平臺(tái)功能測(cè)試:在選定的研究區(qū)域進(jìn)行平臺(tái)功能測(cè)試,包括性能測(cè)試、穩(wěn)定性測(cè)試和用戶體驗(yàn)測(cè)試。

*系統(tǒng)優(yōu)化:根據(jù)測(cè)試結(jié)果,對(duì)平臺(tái)功能、性能、界面等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

*應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證:邀請(qǐng)相關(guān)管理部門和用戶進(jìn)行應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證,收集反饋意見。

*進(jìn)度安排:第43-45個(gè)月完成平臺(tái)功能測(cè)試和初步優(yōu)化,第46-47個(gè)月完成應(yīng)用場(chǎng)景驗(yàn)證和反饋收集,第48個(gè)月完成平臺(tái)優(yōu)化定型。

**第六階段:總結(jié)與成果驗(yàn)收階段(第49-52個(gè)月)**

*任務(wù)分配:

*研究總結(jié)報(bào)告撰寫:系統(tǒng)總結(jié)項(xiàng)目研究過程、方法、成果和結(jié)論。

*學(xué)術(shù)論文撰寫與發(fā)表:整理研究成果,撰寫并投稿相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文。

*專利申請(qǐng):對(duì)項(xiàng)目中的創(chuàng)新性技術(shù)成果進(jìn)行專利申請(qǐng)。

*成果匯報(bào)與驗(yàn)收:準(zhǔn)備項(xiàng)目成果匯報(bào)材料,接受項(xiàng)目驗(yàn)收。

*成果推廣與建議:形成技術(shù)規(guī)范建議,推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用推廣。

*進(jìn)度安排:第49-50個(gè)月完成研究總結(jié)報(bào)告和部分學(xué)術(shù)論文撰寫,第51個(gè)月完成專利申請(qǐng)和成果匯報(bào)材料準(zhǔn)備,第52個(gè)月完成項(xiàng)目驗(yàn)收和成果推廣準(zhǔn)備。

(2)風(fēng)險(xiǎn)管理策略

本項(xiàng)目在實(shí)施過程中可能面臨以下風(fēng)險(xiǎn),將采取相應(yīng)的管理策略:

1.**技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)**:

*風(fēng)險(xiǎn)描述:多源數(shù)據(jù)融合精度不足;智能識(shí)別/分類模型性能未達(dá)預(yù)期;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定性問題;平臺(tái)集成困難。

*管理策略:加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研,選擇成熟可靠的技術(shù)路線;建立完善的模型訓(xùn)練與評(píng)估體系,進(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;采用分布式架構(gòu)和冗余設(shè)計(jì),提高系統(tǒng)穩(wěn)定性;制定詳細(xì)的集成計(jì)劃,采用模塊化開發(fā)方式,加強(qiáng)接口管理。

2.**數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)**:

*風(fēng)險(xiǎn)描述:數(shù)據(jù)采集難度大、成本高;數(shù)據(jù)質(zhì)量不高或缺失;數(shù)據(jù)獲取授權(quán)困難。

*管理策略:制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)采集方案,優(yōu)化采集流程,提高效率;建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制機(jī)制,對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格審核;提前與數(shù)據(jù)提供方溝通協(xié)調(diào),簽訂數(shù)據(jù)使用協(xié)議,尋求政府或相關(guān)部門的支持。

3.**管理風(fēng)險(xiǎn)**:

*風(fēng)險(xiǎn)描述:項(xiàng)目進(jìn)度滯后;團(tuán)隊(duì)協(xié)作不順暢;經(jīng)費(fèi)使用不合理。

*管理策略:制定詳細(xì)的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃,定期檢查與調(diào)整;建立有效的溝通協(xié)調(diào)機(jī)制,明確各方職責(zé),定期召開項(xiàng)目會(huì)議;制定嚴(yán)格的經(jīng)費(fèi)使用管理制度,確保經(jīng)費(fèi)使用的規(guī)范性和有效性。

4.**外部風(fēng)險(xiǎn)**:

*風(fēng)險(xiǎn)描述:政策法規(guī)變化影響項(xiàng)目實(shí)施;研究區(qū)域環(huán)境變化快(如城市建設(shè)、自然災(zāi)害);應(yīng)用推廣遇阻。

*管理策略:密切關(guān)注相關(guān)政策法規(guī)動(dòng)態(tài),及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目內(nèi)容;加強(qiáng)與地方政府部門的溝通,爭(zhēng)取政策支持;建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制,應(yīng)對(duì)突發(fā)環(huán)境變化;進(jìn)行充分的用戶需求調(diào)研,確保應(yīng)用功能的實(shí)用性和用戶友好性,積極推廣成果。

通過上述風(fēng)險(xiǎn)管理策略,項(xiàng)目組將努力識(shí)別、評(píng)估和應(yīng)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn),確保項(xiàng)目的順利實(shí)施和預(yù)期目標(biāo)的達(dá)成。

十.項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

(1)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員的專業(yè)背景與研究經(jīng)驗(yàn)

本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由來自南京大學(xué)、南京市規(guī)劃局、南京市文廣旅局以及相關(guān)領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)的專家學(xué)者和業(yè)務(wù)骨干組成,團(tuán)隊(duì)成員涵蓋了文化遺產(chǎn)保護(hù)、地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、建筑學(xué)、歷史學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,具備豐富的理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能夠滿足項(xiàng)目研究所需的跨學(xué)科協(xié)作要求。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張明教授,長期從事文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)與城市地理信息研究,在文化遺產(chǎn)三維建模、空間數(shù)據(jù)分析、智能監(jiān)測(cè)等方面具有深厚造詣。曾主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于多源數(shù)據(jù)融合的城市歷史建筑智能監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究”,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文20余篇,出版專著2部,擁有多項(xiàng)發(fā)明專利。

技術(shù)負(fù)責(zé)人李強(qiáng)博士,專注于計(jì)算機(jī)視覺與在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用研究,在圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)模型構(gòu)建等方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。曾參與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“文化遺產(chǎn)智能識(shí)別與分類關(guān)鍵技術(shù)研究”,擅長利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)解決復(fù)雜場(chǎng)景下的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別問題,開發(fā)過多個(gè)文化遺產(chǎn)智能分析系統(tǒng)原型。

數(shù)據(jù)采集與處理專家王偉研究員,在遙感、無人機(jī)、激光掃描等技術(shù)領(lǐng)域具有超過15年的研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),精通多源數(shù)據(jù)融合與處理技術(shù)。曾負(fù)責(zé)多項(xiàng)大型地理信息工程項(xiàng)目,擅長利用遙感影像和激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行地形測(cè)繪、變化檢測(cè)和三維建模,發(fā)表相關(guān)論文10余篇。

歷史文化與建筑學(xué)專家趙敏教授,長期從事南京市歷史文化資源研究與保護(hù)規(guī)劃工作,對(duì)南京地方歷史文化、歷史建筑保護(hù)理念與技術(shù)具有深刻理解。主持完成多項(xiàng)南京市歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃項(xiàng)目,出版相關(guān)研究著作,在文化遺產(chǎn)保護(hù)規(guī)劃與管理方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)。

管理信息專家劉紅,具有多年文化遺產(chǎn)信息化管理經(jīng)驗(yàn),熟悉文化遺產(chǎn)保護(hù)管理業(yè)務(wù)流程和信息系統(tǒng)建設(shè),擅長數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)與集成應(yīng)用。曾參與南京市文化遺產(chǎn)信息系統(tǒng)建設(shè),負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)需求分析、系統(tǒng)測(cè)試與推廣工作。

項(xiàng)目核心成員還包括數(shù)名具有碩士以上學(xué)歷的青年研究人員,分別來自不同學(xué)科背景,包括地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、遙感科學(xué)與地理信息工程等,均具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和良好的科研能力,在項(xiàng)目實(shí)施過程中將承擔(dān)具體的技術(shù)研發(fā)、數(shù)據(jù)分析和報(bào)告撰寫等任務(wù)。團(tuán)隊(duì)成員均具備良好的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力,能夠高效協(xié)作完成項(xiàng)目研究任務(wù)。

(2)團(tuán)隊(duì)成員的角色分配與合作模式

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用核心成員負(fù)責(zé)制與矩陣式管理相結(jié)合的合作模式,確保項(xiàng)目研究的科學(xué)與高效推進(jìn)。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張明教授全面負(fù)責(zé)項(xiàng)目的整體規(guī)劃、協(xié)調(diào)管理和質(zhì)量把控,對(duì)項(xiàng)目研究方向的確定、重大問題的決策以及最終成果的質(zhì)量負(fù)責(zé)。

技術(shù)負(fù)責(zé)人李強(qiáng)博士負(fù)責(zé)項(xiàng)目核心技術(shù)研發(fā),包括智能識(shí)別與分類模型、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型等,并指導(dǎo)平臺(tái)開發(fā)工作。

數(shù)據(jù)采集與處理專家王偉研究員負(fù)責(zé)項(xiàng)目數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)、多源數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)研究與實(shí)踐,以及三維建模與數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

歷史文化與建筑學(xué)專家趙敏教授負(fù)責(zé)項(xiàng)目研究區(qū)域的歷史文化背景分析、保護(hù)價(jià)值評(píng)估,為技術(shù)研發(fā)提供文化遺產(chǎn)專業(yè)知識(shí)支持,并指導(dǎo)成果轉(zhuǎn)化與推廣。

管理信息專家劉紅負(fù)責(zé)項(xiàng)目智能化應(yīng)用平臺(tái)開發(fā)與集成,包括數(shù)據(jù)管理、監(jiān)測(cè)預(yù)警、可視化展示、智能導(dǎo)覽等功能模塊,并負(fù)責(zé)系統(tǒng)測(cè)試與用戶培訓(xùn)工作。

項(xiàng)目核心成員根據(jù)專業(yè)背景和研究興趣,在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人指導(dǎo)下,分別承擔(dān)具體子課題研究任務(wù),如歷史建筑智能識(shí)別與分類、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型構(gòu)建、平臺(tái)功能開發(fā)與測(cè)試等,同時(shí)參與跨學(xué)科交流與協(xié)作,確保研究工作的系統(tǒng)性、協(xié)同性。

合作模式上,團(tuán)隊(duì)成員通過定期召開項(xiàng)目例會(huì)、專題研討會(huì)等形式,加強(qiáng)溝通協(xié)作,及時(shí)解決研究過程中遇到的問題。采用文獻(xiàn)研究、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、案例分析與專家咨詢等方法,確保研究工作的科學(xué)性與實(shí)用性。項(xiàng)目組將積極與南京市規(guī)劃局、文廣旅局等相關(guān)部門建立緊密合作關(guān)系,共同推進(jìn)研究成果在南京市文化遺產(chǎn)保護(hù)實(shí)踐中的應(yīng)用,形成產(chǎn)學(xué)研用一體化的研究機(jī)制。通過建立共享平臺(tái)和知識(shí)庫,促進(jìn)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部知識(shí)共享與交流,提升整體研究能力。項(xiàng)目組將注重培養(yǎng)青年研究人員的獨(dú)立研究能力和創(chuàng)新思維,為團(tuán)隊(duì)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

十一.經(jīng)費(fèi)預(yù)算

本項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi)預(yù)算為人民幣伍佰萬元,具體支出項(xiàng)目及金額安排如下:

(1)人員工資與勞務(wù)費(fèi):項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員包括項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)骨干和核心成員,涉及高校教師、科研人員及輔助人員。費(fèi)用主要用于支付項(xiàng)目期間的人員成本,包括基本工資、績效獎(jiǎng)勵(lì)、社保公積金等。預(yù)算約

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